論人像識別在公安系統(tǒng)的應(yīng)用

蔣鼎僚

摘 要：公安機(jī)關(guān)在進(jìn)行人工排查的過程中，在數(shù)以百萬計的人員照片庫中找出犯罪嫌疑人，如大海撈針、成功率低，不僅費時費力，還可能出現(xiàn)遺漏的現(xiàn)象。另外，在公共機(jī)關(guān)偵查過程中僅依靠通緝、追查等方法，那么對已經(jīng)發(fā)生的案件造成造成的損失將無法彌補(bǔ)。然而，將人像識別技術(shù)應(yīng)用于公安機(jī)關(guān)的科技反恐、網(wǎng)上追逃、戶籍管理以及治安管理中，將大大提高公安機(jī)關(guān)的辦公效率。

關(guān)鍵詞：人像識別；公安系統(tǒng)；應(yīng)用

前言：在生物特性技術(shù)這一領(lǐng)域，人像識別是核心和主要方向，具體包括計算機(jī)視覺、模式識別以及圖像處理等多個領(lǐng)域，應(yīng)用前景廣泛。人像識別相比其它生物特征識別，如掌紋識別、虹膜識別、指紋識別等等，最容易被人接受、最自然、最直接，具有設(shè)備成本低、數(shù)據(jù)資源豐富、應(yīng)用場合廣、樣本采集方便、侵犯性小等等優(yōu)勢，在公安系統(tǒng)中的安全驗證系統(tǒng)、刑偵破案、犯人辨認(rèn)查找以及犯人檔案管理有重要作用。

一、人像識別技術(shù)概述

人像識別是依據(jù)人體生物特征的唯一性而研制，其以數(shù)字處理技術(shù)為基礎(chǔ)，是當(dāng)前最先進(jìn)的識別技術(shù)之一，是人體生物特征識別技術(shù)的一種，該技術(shù)的核心內(nèi)容是自動提取圖像臉部特征，進(jìn)行幾何模型組成、微單元取樣、數(shù)字處理編碼，以達(dá)識別人像的目的。

（一）人像識別的主要內(nèi)容

1.人臉檢測。人像識別的首要步驟就是人臉檢測，主要目的是最大限度的降低背景信息對識別性能的影響，以達(dá)到可以在大范圍的圖像中對人臉區(qū)域進(jìn)行準(zhǔn)確捕捉。早在20世紀(jì)80年代就有對該技術(shù)的研究，如果以圖像空間為視角，那么當(dāng)前人臉檢測可分為基于壓縮域、基于像素域，還有兩者相結(jié)合等三類。在大多數(shù)場合下，場景都是相對復(fù)雜的，預(yù)先不知道人臉的位置，那么第一步必須要確定，場景中是否有人臉的存在，如果確定有人臉的存在，再對圖像中人臉的位置進(jìn)行確定。光照、面部化妝品、面部毛發(fā)等等因素，都會導(dǎo)致人臉檢測的復(fù)雜化。為了平衡人臉檢測的速度和準(zhǔn)確率，針對人像識別技術(shù)提出JPEG人臉檢測方法，此方法能夠快速恢復(fù)低分辨率圖像，在壓縮碼流中提取少量系數(shù)，綜合了像素檢測區(qū)域和壓縮區(qū)域檢測各自的優(yōu)勢，對人臉檢測來說非常實用。

2.人臉特征的提取。與虹膜以及指紋提取不同，人臉特征相對而言不是穩(wěn)定，其中虹膜特征主要是圖像的紋理，而指紋主要是細(xì)節(jié)點。人臉特征受光照、飾物、表情以及姿態(tài)等因素的影響，屬于非剛性物體。因此，人像識別中提取穩(wěn)定的人臉特征一直是比較重要的課題。目前為止，人臉特征的提取方法是多樣化的，發(fā)展可分為兩個階段，第一個階段，主要是以人臉幾何特征為依據(jù)，具體指人臉中嘴巴、鼻子、眉毛以及眼鏡等部件，利用各部位之間的幾何關(guān)系為判斷依據(jù)。第二階段人臉特征提取的研究更加深入化，主要方向是在非理想狀態(tài)的特征提取方法，例如：年齡跨度、表情變化、光照變化等等，該階段的研究實用性更強(qiáng)，主要技術(shù)措施是挖掘人臉的低維不便特征，在高維人臉圖像數(shù)據(jù)中，在利用統(tǒng)計學(xué)的方法，實現(xiàn)不同人臉之間的類間距最大化。

3.人像比對。所謂人像對比主要是指針對檢測到的人臉，在人像庫中進(jìn)行目標(biāo)搜索或者進(jìn)行身份確認(rèn)。當(dāng)前主要有面紋模板和特征向量法兩種描述方法。其中面紋模板法，主要是將人像器官模板、人像模板存貯于人像庫中，以便于人像對比。特征向量法，主要是對嘴角、鼻翼、眼虹膜等五觀輪廓的距離、位置以及大小利用計算機(jī)算出幾何特征量。

（二）人像識別技術(shù)的優(yōu)勢

1.非接觸式感知。在一般情況下，運用普通攝像頭便可以進(jìn)行人像的采集，以非接觸的方式進(jìn)行人像識別。

2.直觀。人像識別更加直觀，復(fù)核難度更低，方便人工確認(rèn)。

3.設(shè)備具有通用性。隨著科技的不斷進(jìn)步，硬件在不斷提升，在原有的普通攝像頭上加上PC即可滿足識別要求。

4.采樣方便。利用標(biāo)準(zhǔn)證件掃描或者現(xiàn)場采樣，基礎(chǔ)信息便很容易獲得。

二、人像識別在公安系統(tǒng)的應(yīng)用

（一）人像識別在公安系統(tǒng)的應(yīng)用實現(xiàn)

1.整合信息。（1）構(gòu)建人像識別系統(tǒng)，該系統(tǒng)具備改、刪、增需求的公安業(yè)務(wù)庫，對導(dǎo)入的本地信息進(jìn)行設(shè)置，存儲好導(dǎo)入時間，系統(tǒng)會自動對庫別進(jìn)行分別存儲，將對應(yīng)的信息以及人像照片導(dǎo)入。（2）自動建模。構(gòu)建的人像識別系統(tǒng)一定要具備自動對人臉進(jìn)行檢測的功能，并生產(chǎn)模塊數(shù)據(jù)，在相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行存儲，并標(biāo)記處無法進(jìn)行人臉檢測的數(shù)據(jù)信息。（3）手工定眼位。人像識別系統(tǒng)之所以對一些照片無法形成檢測，主要是照片質(zhì)量過差，需要進(jìn)行定眼位，提高對此進(jìn)度，增加人像質(zhì)量，如，將戴眼鏡的眼鏡框祛除。

2.層B/S設(shè)計。（1）手工輸入照片并入庫?？梢允褂肁SP.NET進(jìn)行網(wǎng)頁的編寫，主要包括主網(wǎng)頁、入庫結(jié)果，其中主網(wǎng)頁主要復(fù)雜人員基本信息的輸入以及照片，然后選擇加入庫別。（2）后臺識別服務(wù)。后臺識別服務(wù)是服務(wù)器上的主要程序，是實現(xiàn)人像識別的關(guān)鍵，主要包括：服務(wù)子線程、網(wǎng)絡(luò)聽子線程以及主窗口程序等幾個部分。主要功能包括：返回識別結(jié)果、照片比對、查詢數(shù)據(jù)庫、人像數(shù)據(jù)入庫、判斷客戶端提交類型、接收客戶請求。

3.本系統(tǒng)主要功能。（1）客戶端功能。針對客戶端要設(shè)置成以密碼的方式登錄，否則沒有使用權(quán)限。用戶登錄后，針對人員人像進(jìn)行識別比對，完畢后將識別信息提交給服務(wù)器，并在新網(wǎng)頁中，將結(jié)果信息顯示出來。（2）服務(wù)器端功能。模板更新，手動建模、自動建模，設(shè)置自動更新時間、自動更新類型；識別管理子系統(tǒng)，功能列表：手工錄入信息入庫、用戶管理；識別服務(wù)子系統(tǒng)，具體功能，顯示簡單統(tǒng)計信息、設(shè)置通訊參數(shù)、啟動與停止識別服務(wù)。

（二）人像識別在公安系統(tǒng)的具體應(yīng)用

1.尋親尋人。對其他業(yè)務(wù)部門或者老百姓提供的照片，將其直接輸入人像識別系統(tǒng)，進(jìn)行人工確認(rèn)和識別搜索。

2.掃獲違法人員。公安機(jī)關(guān)在掃獲違法人員過程中，可以充分利用人像識別系統(tǒng)，對涉及要按、大案的人員進(jìn)行排查，避免漏網(wǎng)現(xiàn)象。主要用于判斷某人是否是他所宣稱的身份人，在這種應(yīng)用模式下，首先需要對被識別的生物特征進(jìn)行采集，并儲存于數(shù)據(jù)庫或者證件中。在排查過程中，現(xiàn)場對被識別人的生物特征進(jìn)行采集，并與預(yù)先儲存的生物特征進(jìn)行比對，如果相似度大于給定的數(shù)據(jù)值，則證明其是自身所宣稱的身份，反之則不是。

3.無名尸源的查證。對于無名源的查證，也可以充分利用人像識別技術(shù)，首先對尸體面部拍攝正面的照片，將輸入計算機(jī)，如果有變形、破損的情況，可采用人工繪制或者人像合成系統(tǒng)技術(shù)，修復(fù)成一幅標(biāo)準(zhǔn)照片，最后送入人像識別系統(tǒng)之中。

4.目擊者描述排查。在現(xiàn)場通過目擊者對嫌疑人描述，在利用人像合成技術(shù)或者人工繪制一幅標(biāo)準(zhǔn)照，最后輸入人像識別系統(tǒng)之中，進(jìn)行排查。

5.公共場所集會。在公共場合下，由于魚龍混雜，可能會有人員滋事，但是公安干警有不便直接待人進(jìn)行處理，例如：球場、政府等場合。此時可以采用長焦鏡頭拍攝特寫鏡頭，如果拍攝的結(jié)果不好，可以采用合成系統(tǒng)就行修正，最后輸入人像識別系統(tǒng)進(jìn)行排查。

6.對重點人口、暫住人口以及常住人口。人像識別在逃人員的比對查詢，在得知目標(biāo)數(shù)據(jù)后，采用關(guān)聯(lián)的方式在構(gòu)建的數(shù)據(jù)庫中比對查詢。

7.視頻監(jiān)控人像。一般情況下，通過監(jiān)控系統(tǒng)得到的嫌疑人人像都是逆?zhèn)裙狻⑵D(zhuǎn)、模糊的，這時需要根據(jù)圖像用人工繪制或者人像合成系統(tǒng)繪制一幅標(biāo)準(zhǔn)照，然后送入人像識別系統(tǒng)進(jìn)行比對。

總結(jié)：隨著社會主義和諧社會的建設(shè)，公安系統(tǒng)如何安全防控能力、提高打擊犯罪的能力，確實值得思考研究。目前，人像識別技術(shù)逐漸成熟，并且在公安領(lǐng)域可以得到有效運用，公安機(jī)關(guān)應(yīng)該最大限度的發(fā)揮其作用，以達(dá)到提高辦公效率的目的。（作者單位：湖南省東安縣公安局）

參考文獻(xiàn)：

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